Способ получения криолита

 

Изобретение относится к цветной металлургии , конкретно к способу получения криолита. Цель изобретения - уменьшение потерь фтора и улучшение качества продукта . Для этого в реакторе при 90°С проводят взаимодействие раствора фтористого алюминия и фтористого натрия Полученную суспензию криолита подают на фильтрпресс, где отделяют осадок-криолит, который затем сушат, подвергают уплотнению на валковом прессе при 200-400°С и давлении 400-1000 МПа. По выходу из пресса получают материал в виде плиток поверхностью 0,5-0 25 дм , толщиной 5-6 мм. Плитку охлаждают в холодильнике до 50- 80°С и классифицируют по классу 2 мм Фракцию размером частиц менее 2 мм отделяют и возвращают на стадию сушки Изобретение позволяет снизить потери фтора до 08-1 9% от введенного с исходным материалом , повысить качество продукта за счет улучшения его физико-механических свойств 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI>s С 01 F 7/54

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l000IINII

Е ()

QII

С)

Ql

ОО

,>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698334/02 (22) 25.05,89 (46) 23.05,91. Бюл. N. 19 (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им, проф.

Я,В, Самойлова (72) В.И. Родин, А,А, Неклюдов, Г.М, Дроздов и Б.Н. Маймур (53) 661.862.369 (088.8) (56) Зайцев В.А,, Новиков А,А„Родин В.И, Производство фтористых соединений при переработке фосфатного сырья. — M.: Химия, 1982, с. 116 — 118, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к способу получения криолита, Цсль изобретения — уменьшение потерь фтора и улучшение качества продукИзобретение относится к цветной металлургии, а конкретно к способу получения криолита, используемого в электролитическом производстве алюминия и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является уменьшение потерь фтора и улучшение качества продукта.

Пример 1, 1000 кг/ч 6%-ного раствора фтористого алюминия подают в реактор.

Туда же подают 1350 кг/ч 35%-ного раствора фтористого натрия. Температура в реакторе составляет 90 С, В результате получают суспензию криолита с Т:Ж равным

1:2,3 в количестве 2350 кг/ч. Далее суспенэию подают на фильтр-пресс. Криолит отделяют, Влажность полученного продукта

35%, Продукт поступает в сушилку. Сушку ведут топочными газами с температурой на входе BOO С и продукт сушат до остаточной

„„5UÄÄ 1650587 А1 та. Для этого в реакторе при 90 С проводят взаимодействие раствора фтористого алюминия и фтористого натрия. Полученную суспензию криолита подают на фильтрпресс, где отделяют осадок-криолит, который затем сушат, подвергают уплотнению на валковом прессе при 200-400 С и давлении 400 — 1000 МПа. По выходу из пресса получают материал в виде плиток поверхностью 0,5-0.25 дм, толщиной 5-6 мм.

Плитку охлаждают в холодильнике до 5080 С и классифицируют по классу 2 мм.

Фракцию размером частиц менее 2 мм отделяют и возвращают на стадию сушки. Изобретение позволяет снизить потери фтора до

0.8 — 1,9% от введенного с исходным материалом, повысить качество продукта за счет улучшения его физико-меха ничсских свойств, 2 табл. влажности 0,5%. Температура материала на выходе из сушилки составляет 200 С, Материал при данной температуре подают на валковый пресс. Давление уплотнения 1000 МПа, По выходе из пресса получают материал в виде плиток поверхностью 0,5-0,25 дм и толщиной 5 — 6 мм, Плитку охлаждают в холодильнике до 50" С и подают на дробление и классификацию. Получают 52 кг/ч продукта товарной фракции размером 2 — 10 мм (фракционный состав, $: 7-10 мм 11; 5-7 мм 24;

5 — 7мм24; 3 — 5мм40;2 — 3мм25)и

50 кг/ч фракции менее 2 мм (ретур), Ретур снова подают на стадию сушки. Готовый продукт имеет прочность 7 МПа, Потери фтора на стадии охлаждения от введенного с исходным материалом составляет 0,9%.

Пример 2, 1000 кг/ч 6%-ного раствора фтористого алюминия подают в реактор, Туда же подают 1350 кг/ч 35%-ного раство1650587

3 рэ фторида натрия, В результате получают суспензию криолита с Т:Ж = 1:2,3 в количе- . стве 2350 кг/ч. Далее суспензию подают на фильтр-пресс, где криолит отделяют от жидкой фазы. Влажность полученного продукта 5

35%. Продукт поступает в сушилку. Сушку ведут топочными газами с температурой на входе 800 С и продукт сушат до остаточной влажности 0,5%, Материал при.400ОС подвергают уплотнение на валковом прессе. 10

При давлении сжатия 800 МПа на выходе из пресса получают материал в виде плитки диаметром 0,7.-0,45 дм, Плитку охлаждают в холодильнике до 50 С и подают на дробление и последующую классификацию. По- 15 лучают 64 кг/ч продукта товарной фракции (фракционныйсостав, : 10 — 7мм 15; 7 — 5мм

26,5; 5-3 мм 36; 3-2 мм 22,5) и 38 т/ч размерам менее 2 мм (ретур). Ретур снова подают на стадию сушки. Готовый продукт имеет прочность 9,5 МПа. Потери фтора на стадии охлаждения составляют 0,8% от введенного с исходным материалом, П.р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примерам 1 и 2; На сушку поступает 291 кг/ч криолита с влажностью 35%, Сушку ведут топочными газами при температуре газов

800 С до остаточной влажности 0,5% На выходе из сушилки материал имеет температуру 300 С; Затем материал подают на валковый пресс. Давление .уплотнения 400 МПа. На.выходеиз пресса получают материал в виде плитки размером 0,350,45 дм2, который затем охлаждают в холодильнике до 50 С. Далее плитку дробят и классифицируют. Получают 56 кг/ч продукта товарной фракции (фракционный состав, %: 10-7 мм 8; 7 — 5 мм 35; 5-3 мм 42;

3-2 мм 15) и 46 кг/ч ретура. Ретур снова возвращают на стадию сушки. Готовый про дукт имеет прочность 7,5 МПа, Потери фтора на стадии охлаждения составляют 1,1% от введенного с исходным сырьем.

В табл. 1 и 2 приведены результаты зависимости потерь фтора и прочности соответственно от температуры и давления уплотнения, Из данных, приведенных в табл, 1 и 2, видно, что при температуре уплотнения менее 200 С гранулы получаются не прочными, выделения фтора не уменьшаются.

Увеличивать температуру более 400 С экономически нецелесообразно, Давление прессования не должно быть менее 400 МПа. так как гранулы получаются непрочными и при охлаждении легко разрушаются, что увеличивает потери фтора. Увеличение давления выше 1000 МПа не улучшает показатели процесса, но требует дополнительных энергетических затрат .

При уплотнении материала и последующем его охлаждении и классификации образуется некоторое количество мелкой фракции (частицы с размером менее 2 мм).

Эта фракция является. некондицией и снижает выход товарной фракции, Поэтому целесообразно на классификации отделить этот продукт и вернуть его на стадию сушки, где он вновь: нагревается и поступает на стадию уплотнения.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить потери фтора нэ стадии охлаждения с 2-3 до 0,8-1,2% от введенного с исходным материалом, Кроме того, способ дает возможность получить продукт хороших физико-механических свойств в грэнулированном виде, что сокращает потери материала при затаривании, транспортировке и его использовании у потребителя, оздоровить санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Способ получения криолита, включающий смешение растворов фтористого алюминия и фтористого натрия, отделение осадка криолитэ, фильтрацию и сушку его, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь фтора и улучшения качества продукта, после сушки криолит подвергают уплотнению при 200 — 400ОС и давлении 400-1000 МПа, охлаждению классификаций по классу 2 мм и возврату фракции менее 2 мм на стадию сушки.

1650587

Таблица 1

Таблица 2

Составитель Г, Гончаров

Редактор И. Дербак Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Заказ 1580 Тираж 307 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ГК Т ССP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,.Ужгород, ул,Гагарина, 101